课件11张PPT。2.4 匀变速直线运动的 位移与速度的关系第二章 匀变速直线运动的研究位移x与速度v的关系前面研究了匀变速直线运动的
速度与时间的关系:
位移与时间的关系:v ＝ v0 +a t今天研究:第二章 匀变速直线运动的研究【例】发射炮弹时，炮弹在枪筒中的运动可以看作是匀加速运动，如果枪弹在枪筒中的加速度大小是５×１０５m/s2 ，枪筒长0.64m，枪弹射出枪口时的速度是多大？【分析思考】(1）枪筒的长度对应于枪弹做匀加速运动的
哪个物理量？l → x
(2）枪弹的初速度是多大？ v 0=0
(3）枪弹出枪口时的速度对应于枪弹做匀加
速运动的什么速度？ v=?
(4）据上述分析，你准备选用哪个公式求解？第二章 匀变速直线运动的研究分析知V0=0 ,x =0.64m, a=5×105m/s2 然后将时间t带入v=v0+at 求解v第二章 匀变速直线运动的研究v 2 – v02 = 2 a x大家联立求解两式
消去t 得此式即为：匀变速直线运动位移与速度的关系式注意：1、此式优点：不需计算时间t 。2、公式中四个矢量 v、v0、a、x 要规定统一的正方向。3、若v0 = 0 ，则v = ?这个过程也可以这样处理：第二章 匀变速直线运动的研究2、位移公式：1、速度公式：小结匀变速直线运动规律：3、平均速度：（1）矢量式，适用于匀变速直线运动。（2）“+、-”只是运算符号，要规定正方向，
取正负值代入式中计算，最后要说明方向。第二章 匀变速直线运动的研究例1：一辆汽车做匀减速直线运动，初速度为15m/s，加速度大小为3m/s2，求：
（1）汽车3s末速度的大小。
（2）汽车的速度减为零所经历的时间。
（3）汽车2s内的位移。
（4）汽车第2s内的位移。
（5）汽车8s的位移。寻找更多的方法！注意做题的格式、用字母符号来表示物理量15t=？第二章 匀变速直线运动的研究例2：骑自行车的人以5m/s的初速度匀减速上一个斜坡，加速度的大小为0.4m/s2，斜坡长30m，骑自行车的人通过斜坡需要多少时间？解：以初速度v0方向为正方向代入数据解得：t1=10s，t2=15s讨论：把两个时间代入速度公式可算出对应的末速度:v1=1m/s，v2=-1m/s答案：t=10s根据题意得：v0 =5m/s a=0.4m/s2 x =30m第二章 匀变速直线运动的研究小结：匀变速直线运动问题的解题思路（1）首先是选择研究对象，分析题意，判断运动性质，加速度方向，位移方向（3）根据已知条件及待求量，选择公式和方法，列出方程（4）统一单位，求解方程（5）验证结果，并对有关结果进行讨论第二章 匀变速直线运动的研究【练习1】汽车由静止出发做匀加速直线运动,用10秒时间通过一座长为140米的桥,过桥后汽车的速度是16m/s.求 (1)它刚开上桥时的速度是多大? (2)桥头与出发点之间的距离是多少?6m/s180m【练习2】小球在光滑的水平面上做3s的匀速直线运动后,滑上一斜面,经4s速度减小为零,此时小球恰好滑到斜面的顶端,小球全过程总的路程是4m.求小球在斜面上运动的加速度的大小和斜面的长度分别是多少?a=-0.2m/s2; L=1.6m第二章 匀变速直线运动的研究【练习3】一物体由静止沿光滑斜面匀加速下滑距离为 l 时，速度为 v，当它的速度是 v/2时，它沿斜面下滑的距离是 （ ）C第二章 匀变速直线运动的研究高中物理新课标教学设计
2.4 匀变速直线运动的位移与速度的关系
永丰中学 物理组
【学习者分析】
学生在前两节学习了速度与时间、位移与时间的关系，而这节课主要是学习位移与速度之间的关系，因此学生可以通过本身的数学知识消去两个公式中的t而达到这节课的学习目的。学生运用知识解决实际问题的能力比较弱，虽然可以记住这三个公式，但是在实际物理情境中分析就不透彻。
【教材分析】
教科书这一部分是直接以实例形式出现，让学生在解决实际问题过程中利用公式v=v0+at和x=vot+1/2at2，推导出速度与位移的关系式。在解决物理问题时非常重要的是分析物理过程，这里就要分析清楚物体的速度、位移随时间变化的具体情况，这样才能正确的应用公式，并对问题的结果进行必要的检验、讨论。
【教学目标】
1.知识与技能：
（1）知道匀速直线运动的位移与速度的关系
（2）理解匀变速直线运动的位移与速度的关系及其应用
2.过程与方法：
（1）体验运用所学习的知识解决实际问题的过程，从而达到学以致用的科学态度。
3.情感态度与价值观：
（1）物理知识与生活情境结合，培养学生知识从生活中而来而又运用于生活的情感，从而培养学生的学习兴趣。
【重点难点】
（1）理解匀变速直线运动的位移及其应用
（2）理解匀变速直线运动的位移与速度的关系及其应用
【设计思想】
从生活情境中得出问题，然后从数学角度分析得出V与x的关系。然后又把这个v2-v02=2ax运用到生活中去，让学生中生活中体验运用知识解决实际问题的乐趣。
【教学环节】
一、引入新课
教师活动：上节课我们学习了匀变速直线运动的位移与时间的关系，知道了匀变速直线运动的速度－时间图象中，图线与时间轴所围面积等于物体的位移；并推导出了匀变速直线运动的位移－时间公式。这节课我们继续探究匀变速直线运动的位移与速度的关系。
二、进行新课
1、匀变速直线运动的位移与速度的关系
教师活动：我们分别学习了匀变速直线运动的位移与时间的关系，速度与时间的关系，有时还要知道物体的位移与速度的关系，请同学们做下面的问题：
“射击时，火药在枪筒中燃烧，燃气膨胀，推动弹头加速运动。我们把子弹在枪筒中的运动看作匀加速直线运动，假设子弹的加速度是a=5x103m/s2，枪筒长x=0.64m，计算子弹射出枪口时的速度。并推出物体的位移与速度的关系式。
学生活动：学生做题并推导出物体的位移与速度的关系：
点评：培养学生在解答题目时简化问题的能力和推导能力；在解答匀变速直线运动的问题时，如果已知量和未知量都不涉及时间，应用公式 求解，往往会使问题变得简单，方便。
教师总结： ① ② ③是解答匀变速直线运动规律的三个重要公式，同学们要理解公式的含义，灵活选择应用。
教师活动：投影课堂练习（见“实例探究”），适当加入学生的讨论。
学生活动：学生完成课堂练习。
点评：在应用中加深对规律的理解。
三、课堂总结、点评
通过两节课的学习，掌握了匀变速直线运动的三个基本公式， ① ② ③，这是解答匀变速直线运动规律的三个重要公式，同学们要理解公式的含义，灵活选择应用。
在利用公式求解时，一定要注意公式的矢量性问题。一般情况下，以初速度方向为正方向；当a与v0方向相同时，a为正值，公式即反映了匀加速直线运动的速度和位移随时间的变化规律；当a与v0方向相反对，a为负值，公式反映了匀减速直线运动的速度和位移随时间的变化规律。代入公式求解时，与正方向相同的代人正值，与正方向相反的物理量应代入负值。
四、实例探究
1.公式的基本应用
［例1］一辆汽车以10m/s2的加速度做匀减速直线运动，经过6秒（汽车未停下）。汽车行驶了102m。汽车开始减速时的速度是多少？
分析：汽车一直作匀减速运动，其位移可由多种不同方法求解。
解法1：由得 m/s
所以，汽车开始减速时的速度是20m/s
解法2： 整个过程的平均速度，而，得
又 m/s，解得 m/s
所以，汽车开始减速时的速度是20m/s
点拨：①运动学公式较多，故同一个题目往往有不同求解方法；②为确定解题结果是否正确，用不同方法求解是一有效措施。
2.关于刹车时的误解问题
［例2］ 在平直公路上，一汽车的速度为15m／s。，从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以2m/s2的加速度运动，问刹车后10s末车离开始刹车点多远？
读题指导：车做减速运动，是否运动了10s，这是本题必须考虑的。
分析： 初速度 v0=15m／s，a = -2m／s2，分析知车运动 7 .5s就会停下，在后 2 .5s内，车停止不动。
解：设车实际运动时间为t，v =0，a= - 2m／s2
由知
运动时间s
说明刹车后7 .5s汽车停止运动。
由得
所以车的位移m
点评：计算题求解，一般应该先用字母代表物理量进行运算，得出用已知量表达未知量的关系式，然后再把数值代入式中，求出未知量的值。这样做能够清楚地看出未知量与已知量的关系，计算也比较简便。
3.关于先加速后减速问题（图像的巧妙应用）
［例3］从车站开出的汽车，做匀加速直线运动，走了12s时，发现还有乘客没上来，于是立即做匀减速运动至停车。汽车从开出到停止总共历时20s，行进了50 m。求汽车的最大速度。
分析：汽车先做初速度为零的匀加速直线运动，达到最大速度后，立即改做匀减速运动，可以应用解析法，也可应用图象法。
解法1：设最大速度为vm，由题意，可得方程组
整理得m/s
解法2：用平均速度公式求解。
匀加速阶段和匀减速阶段平均速度相等，都等于，故全过程的平均速度等于，由平均速度公式得＝，解得m/s
可见，用平均速度公式求解，非常简便快捷，以后大家要注意这种解法。
解法3：应用图象法，做出运动全过程的v-t图象，如图所示，。v-t图线与t轴围成三角形的面积与位移等值，故
，所以m/s
四、作业
（1）已知某物体做匀变速直线运动，加速度为a，试证明：在一段时间t内的平均速度等于该段时间中点t/2时刻的瞬时速度。
（2）P42 第1、2题
【板书设计】
2.4 匀变速直线运动的位移与速度的关系
1、匀变速直线运动的位移与速度的关系
由
消去时间t可得：
【教学反思】
通过本节内容的学习后，学生初步能够将物理知识和生活情境练习起来，但是对生活情境中难以建立物理模型，所以导致学生不容易选择正确的物理知识回答问题.
